數(shù)控水刀知識(shí)大全

*什么是數(shù)控水刀？
數(shù)控水刀是將超高壓水射流發(fā)生器與二維數(shù)控加工平臺(tái)組合而成的一種平面切割機(jī)床。它將水流的壓力提升到足夠高（200MPa以上），使水流具有極大的動(dòng)能，可以穿透化纖、木材、皮革、橡膠等，在高速水流中混合一定比例的磨料，則可以穿透幾乎所有堅(jiān)硬材料如陶瓷、石材、玻璃、金屬、合金等。在二維數(shù)控加工平臺(tái)的引導(dǎo)下，在材料的任意位置開(kāi)始加工或結(jié)束加工，按設(shè)定的軌跡以適當(dāng)?shù)乃俣纫苿?dòng)，實(shí)現(xiàn)任意圖形的平面切割加工。

*數(shù)控水刀有什么特性和優(yōu)點(diǎn)？
與傳統(tǒng)的“熱”切割工藝相比，超高壓水射流切割機(jī)床以水流為切割介質(zhì)，是一種“冷”切割工藝。它具有如下功能與優(yōu)點(diǎn)：
1.切割時(shí)無(wú)熱變形，避免了材料的物理、化學(xué)變化；
2.廣泛適應(yīng)于各種材料的切割加工，有“萬(wàn)能切割機(jī)”之譽(yù)；
3.切口光滑平整無(wú)毛刺，一般無(wú)須再加工；
4.由數(shù)控系統(tǒng)操縱，切割精度高；
5.切割縫小于1.2mm，便于套料切割，節(jié)約材料；
6.加工過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境的廢物。
數(shù)控水刀對(duì)那些用其它方法難以切割的材料如芳綸(Kevler)、鈦合金及各種復(fù)合材料是非常理想或唯一的加工手段。

*數(shù)控水刀能達(dá)到怎樣的精度？
嚴(yán)格來(lái)講，數(shù)控水刀雖然比火焰、等離子切割機(jī)床可以更精確的切割，但還不是精密加工機(jī)床，應(yīng)該不能標(biāo)注精度。在切割10mm以下的板料時(shí)，把切割速度和補(bǔ)償控制得恰到好處，誤差可以做到+-0.1mm。

*數(shù)控水刀能切割的最大厚度是多少？
由于水射流的靶距是不確定的或者說(shuō)是變化的，數(shù)控水刀的最大切割厚度并不好明確界定。膽大者，敢稱(chēng)400、500mm，保守者稱(chēng)100mm以?xún)?nèi)，都是合理的。現(xiàn)有的數(shù)控水刀一般流量在2～3升，工作壓力在200～380MPa，射流經(jīng)過(guò)空氣阻力，能量衰減極快，到400、500mm時(shí)，基本就隨風(fēng)飄散了，就沒(méi)有打擊力。
就一般應(yīng)用而言，切割金屬板材厚度建議不超過(guò)100mm，發(fā)泡材料如海綿厚度建議不超過(guò)300mm。

工作原理
油路部分工作原理
電機(jī)驅(qū)動(dòng)油泵，將液壓油從油箱中抽出，經(jīng)單向閥傳送到油壓管路中。此時(shí)油路分成三路，一路接蓄能器和壓力表，壓力表顯示油壓，蓄能器可起平穩(wěn)油壓的作用，第二路接換向閥，另一路接溢流閥。當(dāng)未按下開(kāi)水射流按鈕時(shí)，從油泵送出來(lái)的液壓油經(jīng)溢流閥、水冷式冷卻器和回油過(guò)濾器直接流回油箱，則少量的液壓油通過(guò)換向閥進(jìn)入增壓器油腔，不足以推動(dòng)油活塞產(chǎn)生換向或換向緩慢；而當(dāng)按下開(kāi)水射流按鈕后，溢流閥閉合，液壓油經(jīng)換向閥進(jìn)入增壓器油腔，推動(dòng)油活塞運(yùn)動(dòng)，同時(shí)油活塞另一邊的液壓油被推出油缸，經(jīng)水冷式冷卻器、回油過(guò)濾器流回油箱。當(dāng)油活塞被推至油缸末端，碰撞換向頂桿，頂桿觸發(fā)換向閥產(chǎn)生換向信號(hào)，從而使液壓油路從油缸的另一端進(jìn)入，油活塞回程。至油缸未端又觸發(fā)換向頂桿，油活塞又回程。如此，連續(xù)不斷地觸發(fā)換向器進(jìn)行油路換向，從而形成增壓器的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

水路部分工作原理
自來(lái)水經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾之后，由水泵進(jìn)行加壓，進(jìn)入增壓器兩端的高壓缸內(nèi)。當(dāng)油活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，一端高壓缸通過(guò)進(jìn)水單向閥進(jìn)水，另一端高壓缸的水被推出、經(jīng)過(guò)出水單向閥進(jìn)入高壓管路。如此動(dòng)作，在兩端的高壓缸中交替進(jìn)行，形成源源不斷的高壓水流。由于存在增壓器換向周期，輸出的水流的壓力形成周期性波動(dòng)。因此高壓水流需經(jīng)高壓蓄能器進(jìn)行穩(wěn)壓，通過(guò)高壓管輸送到噴射頭。在噴射頭上安裝有孔徑為0.25~0.33mm的寶石噴嘴。高壓水流在寶石噴嘴的約束下形成具有極大動(dòng)能的高速“水箭”，可以擊穿纖維、皮革、橡膠等軟質(zhì)材料。在“水箭”中混合一定比例的磨料，則形成磨料水射流，可以穿透任何堅(jiān)硬材料。

增壓器原理
當(dāng)液壓油作用在活塞上時(shí)，連接在活塞的高壓柱塞桿將高壓缸內(nèi)的水推出。根據(jù)能量守恒定律，假設(shè)無(wú)摩擦損耗，兩者的作功相等。此時(shí)，油壓乘以活塞橫截面積等于水壓乘以柱塞桿橫截面積，即水壓與油壓的比值等于油活塞橫截面積與高壓柱塞桿橫截面積的比值。油活塞橫截面積與高壓柱塞桿橫截面積之比稱(chēng)為“增壓比”，由于其比值固定，所以通過(guò)控制油壓就可調(diào)節(jié)水壓。

*影響數(shù)控水刀切割效率的因素有哪些?
影響數(shù)控水刀切割效率的因素是多方面的而且是相互影響的。主要有：刀頭結(jié)構(gòu)及質(zhì)量、水射流的壓力高低及壓力波動(dòng)幅度、水噴嘴的完好程度、磨料質(zhì)地規(guī)格選配是否合適及質(zhì)量好壞、噴砂管完好程度，等等。

 *如何選到一臺(tái)好的水刀?
選擇大廠家，看市場(chǎng)上保有量大的水刀廠家。大廠家規(guī)模大，市場(chǎng)反饋及時(shí)，生產(chǎn)技術(shù)及時(shí)改進(jìn)。再加上規(guī)模效應(yīng)，采購(gòu)原材料規(guī)模大，能保證原材料的質(zhì)量。
水刀是加工工具，好工具的標(biāo)準(zhǔn)就是：一要效率高，二要耐用即故障率低，三要費(fèi)用低。

第一步：看切割效率高低。
切割效率包括切口質(zhì)量和切割速度。水刀切割的一個(gè)特點(diǎn)是：切割速度越低，切口質(zhì)量越高。
拿同一塊材料到幾個(gè)水刀廠家去試切割，然后再比較：相同切口質(zhì)量下，誰(shuí)的切割速度快；相同切割速度下，誰(shuí)的切口質(zhì)量高。切割的最低要求，是切斷材料。切斷速度是一個(gè)很可靠的比較指標(biāo)。

第二步：比較耐用性。
水刀的故障主要出在高壓系統(tǒng)。各水刀廠家產(chǎn)品性能高低由此涇渭分明。
高壓缸、蓄能器、高壓柱塞、單向閥體堵頭、高壓密封、單向閥等部件品質(zhì)好壞，直接決定了水刀的故障率高低。這些部件的使用壽命越長(zhǎng)越好。跟廠家簽合同的時(shí)候，最好要明確主要部件的使用壽命，簽訂明確的壽命保用合同。

第三步：比較維修、維護(hù)費(fèi)用高低。
目前水刀沒(méi)有一個(gè)通行的標(biāo)準(zhǔn)，零部件互換性比較低。而且，水刀的高壓部件又是有限使用壽命。因此，購(gòu)買(mǎi)水刀時(shí)不僅要看整機(jī)價(jià)格，更要看配件價(jià)格。不僅要看單價(jià)，更要結(jié)合使用壽命仔細(xì)算綜合使用成本。

簡(jiǎn)而言之，用戶(hù)可以不必理會(huì)壓力、流量、精度這些指標(biāo)，只管親眼所見(jiàn)和親耳所聞如何在合同里得到保證。